Los veinte aminoácidos presentes en la bioquímica son los componentes básicos biopoliméricos de las proteínas. Los aminoácidos son omnipresentes en la bioquímica. Además de sus numerosas funciones estructurales y funcionales, las proteínas también funcionan como hormonas, enzimas, componentes básicos e incluso pueden desencadenar la muerte celular. Las proteínas se pueden dividir en cuatro niveles estructurales: primario, secundario, terciario y cuaternario. Las proteínas primarias son las estructuras más básicas. Dado que constituyen el componente más esencial y fundamental de una proteína, se las conoce como estructura primaria de primer nivel. Esta consiste en la secuencia de residuos de aminoácidos que la componen. Cada residuo está unido por enlaces peptídicos. En estos enlaces, las posiciones de los átomos de carbono alfa, beta y gamma son específicas de su respectiva ubicación dentro del enlace peptídico. Esta estructura también se conoce como esqueleto proteico.
La formación de enlaces de hidrógeno es responsable de la estructura secundaria de las proteínas, que representa el segundo nivel de organización proteica. La hélice alfa, el giro beta y la lámina beta son algunos ejemplos de formas que entran en esta categoría. El papel de los enlaces de hidrógeno en la estabilidad de cada una de estas formas se ha analizado en detalle. En la jerarquía de la organización proteica, el tercer nivel se denomina estructura terciaria. Una vez que una cadena polipeptídica recién sintetizada emerge del complejo de la subunidad ribosómica, comienza a tomar forma.